真空管在太阳能热气流发电中的应用优秀

真空管在太阳能热气流发电中的应用优秀硕士学位论文.txt懂得放手的人找到轻松，懂得遗忘的人找到自由，懂得关怀的人找到幸福！女人的聪明在于能欣赏男人的聪明。生活是灯，工作是油，若要灯亮，就要加油！相爱时，飞到天边都觉得踏实，因为有你的牵挂；分手后，坐在家里都觉得失重，因为没有了方向。本文由在唐朝放牛贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。山东大学硕士学位论文太阳能真空管在太阳能热气流发电中的应用姓名:马加朋申请学位级别:硕士专业:制冷与低温工程指导教师:韩吉田20090420摘要太阳能是一种取之不尽,用之不竭的新型可再生能源,而太阳能烟囱发电技术是一项综合应用温室效应技术,烟囱技术以及风力涡轮发电技术于一体的太阳能发电新技术,是实现大规模开发和利用太阳能的一种新的途径.太阳能烟囱系统的低效率以及由于太阳能烟囱过高而存在的工程安全性差和工程费用过高的问题是影响建造商业规模的太阳能烟囱电站的重要因素.太阳能烟囱系统中气流的速度场和温度场的分布对系统中的能量转换,涡轮转子的输出功率有很大的影响.本文首先分析了利用全玻璃太阳能真空管能吸收太阳辐射并快速加热内部空气的特性,其次讨论在不同太阳辐射强度的情况下,空气在全玻璃太阳能真空管中被加热时温度,速度和压力的变化,再次讨论空气在不同情况下对太阳能烟囱的发电效率的影响.介绍了太阳能烟囱热气流发电的原理,特点和主要的结构,分析了集热棚,烟囱,涡轮机和储热地面四个主要的组成部分,特别是对组成集热棚的全玻璃太阳能真空管进行了详细的描述和性能分析.利用FLUENT计算,揭示了全玻璃太阳能真空集热管测试状态下的压力场,流场和温度场的分布规律,分析了全玻璃太阳能真空集热管压力场,流场和温度场的影响因素.根据太阳能真空集热管的物理模型和FLUENT的建模要求,建立了太阳能真空集热管的FLUENT计算的模型.根据太阳能真空集热管在空晒状态下的工作条件,设置FLUENT计算的边界条件,对不同辐射强度600w/m2,80Ow/m2,1和1O0Ow/m22OOw/m2下的压力场,流场和温度场进行计算,清楚地观察到太阳能真空集热管联箱的进口,出口和太阳能真空管顶部,中部和底部在各种工况下的压力场,流场和温度场分布不相同的情况.分析了模拟计算的结果,并对不同辐射强度下得出的速度,温度和压力结果做出对比.本文中应用数值计算方法,在一定假设条件下,建立了适宜于太阳能烟囱系统中气流的数值计算模型.并利用建立的数值模型,采用山东大学硕士学位论文通用商业CFD软件FLUENT对太阳能烟囱系统中速度场,温度场和压力场进行了数值模拟.在其它条件不变的情况下,得出太阳能辐射强度不同时对集热棚集热内的空气温度,压力和速度的变化影响,并对结果进行对比,得出太阳能辐射强度和进出口温差对太阳能烟囱热气流发电效率的影响,为将来建造小型的实验场提供模拟理论数据.关键词:全玻璃太阳能真空管;太阳能烟囱;数值模拟;系统效率;II山东大学硕士学位论文ABSTRACTSOlarrenewabletechnologYenergyenergytoisaninexhaustibleandenvironmentally—friendlygenerationtechn0109Y,cansource.SolarthechimneypoweriSanewusegreenhouseeffectchimneytechnologYandturbinetechnologYsynthetically,anditdevelopandlarge—scalemakeuseOftheS01arenergyefficiently.However,thecommercialapplicationsforsolarchimneyPowergenerationhavebeenpostponedforthedisadVantages,e.g.10wconversionefficiency,1essconstructioncapitalcausedbythehigherengineeringsafety,andhighchimney.TheairflOWvelocityfieldandtemperaturefielddistributionplayanimportantroleinthesystemenergyconversionandtheturbinePoweroutput.ThisthesisfirstlyanalyzesthecharacteristicSabSOrbSOIarheatofalI—glassevacuatedSOIarcoIlectortubesusedtotoradiatiOnandheatuptheinnerairquickly.SecondlY,itdiSCUSSestheandparametersolarvariation(e.g.temperature,velocitypressure)underdifferentradiantintensitywhentheairfloWisheatedup,andfinallyinvestigatestheinfluenceofthesolarchimneysystemTheprinciple,characteristicandareonelectricalefficiency.ofthesolarcanmainconfigurationchimneypowergenerationsystemintroduced.ASOIarchimneybeformedbyfourmaincomponents:solarcollector,chimney,turbineandenergystorage1ayer,anddetaileddescriptionandperformanceanalysishaveThebeeninVestigatedespecially.characteristicdistributionreferringtothepressurefield,thevelocityfieldFLUENT6.3andthetemperaturefieldhavebeensimulatedusingtheSOftware,andhavealSOtheeffectfactorsofthef10WfieldandtemperaturefieldbeenanalyzedaccordinglY.Thecomputeroncodeforall—glassevacuatedS01arcollectortubeisbuiItbasedthePhysicalmodelandtheinterfaceOfFLUENT,moreover,theboundaryIII山东大学硕士学位论文conditionsThearesetonthebasisofthreedifferentairstagnationstates.pressurefield,thevelOcityfieldandthetemperaturefielddistributionareanalyzedandobserveddistinctlyunderdifferentS01arradiantintensity0f600w/m2,800w/m2,1000w/m2and1200w/m2whichemploydifferentIocationmodeandoftheevacuatedsolarc011ectortube(e.g.center,top,middleInconclusion,thebottom).propoSedinthiSpaperiSmathematicalmodelbasedonthereasonablehypothesesreferringtotheairflowintheSOlarchimneysystem.Numericalinvestigationhavebeenperformedtosimulatethepressurefield,thevelocityfieldandthetemperaturefieldusingotherthecommoncommercialfixed,theCFDsoftwareFLUENT6.3.Witharetheconditionsperformancecharacteristicobtainedconsideringdifferentinfluenceofthetemperature,thepressureandthevelocitythatofairwithvariedsolarenergyradiationintensity.Itishopedthesimulatedresultsshouldprovidethedesigninstructionandoperationoptimizationforthenextexperimentalstudy.KeyW0rds:all—glasSevacuatedsolarcolieetortube;Solarchimney;numericalsireulation;systernefficiency;IV主要符号表G辐射强度集热棚效率w/m2C,空气比热J/Kg.K大气环境温度K集热棚面积m2RCOIL机电效率11叭Hck民VO烟囱高度m质量流量kg/s■最大输出电功率w速度m/s烟囱的效率周围环境温度K涂层的表面温度K导热系数w/(Ill2.k)密度kg/m3直径mm‰心Q发电机的功率系数瑞利数热流量ⅥCtI尼pl换热系数w/(m2.k)乃sE发射率系数内热源热量KW/m℃D九p粘性系数(pa·S),热膨胀系数1/KRCu雷诺数p,长度in运动粘度in2/s原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果.除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果.对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明.本声明的法律责任由本人承担.论文作者签名:二坠力牡日期:丕竺生兰二_三L关于学位论文使用授权的声明本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印,缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文.(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名:丕狸翮导师签名:妇期:趔.3山东大学硕士学位论文第一章绪论1.1课题研究及意背景义随着世界经济的飞速发展,能源的需求增加,特别是电力的需求急剧的增加.以燃煤为主的电力发展不仅面临环境与生态保护的巨大压力,更面临着煤炭,石油和天然气的储量有限的现实情况.按照现有技术,电力生产资源供给系统是不可持续的.我国经济高速增长急剧增加了对电力的需求,未来的30年中,每l0年需求总量将增加l200kw/h,30年后中国可能超过美国成为世界第一电力消费大国….但是,众所周知,常规的不可再生能源储存量是一定的,伴随着人类无节制的开采使用,能供给人类使用的常规能源越来越少.根据统计,在过去20年中,全世界能源消耗量增加了40%,其中85%以上使用的是矿物燃料,而矿物燃料的储藏量是有限的,按目前探明的储量与开采速度的比例估计,地球上的石油可再开采40年,天然气大约60年,煤炭还可再开采200年,所以寻找新的替代性能源迫在眉睫【21.能源专家从社会可持续发展要求出发,估计我国可再生能源发电的总装机容量2010年应达到4Gw,2020年约10GW,到2050年应有100GW的水平,占全部总装机容量的5%～7%,从而成为我国电力的重要组成部分.其中,风力与太阳能发电将占主要份额,前期风力发电会较快发展,而后期的增长主要靠太阳能热力发电….从浩瀚无垠的太阳热能中索取应有尽有的电力生产资源,对实现人类社会与自然的可持